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文档简介

4 5 接触角的滞后现象 通过本节的学习我们将 1 了解什么是接触角的滞后现象 2 了解迫使液滴表界面产生接触角滞后现象的影响因素级相关概念 知识回顾 1 什么是接触角 2 Young方程的具体内容 4 5 1 前进角与后退角 1 什么是前进角 什么是后退角 概念 往处在粗糙或者不均匀表面上的液滴中滴加 或者抽取 少量液体时使液滴变高 或者更加平坦 时周界不动由于液滴的增加 或减少 而使液滴接触角产生偏差 这时的接触角称为前进角 或后退角 2 为什么会产生前进角和后退角 值得注意的是 1 前进角和后退角都是接触角的一种特殊的情况 并不是一个单独的概念 2 前进角和后退角的产生一般只发生在液滴的量发生变化到液滴发生蠕动为止的过程中 3 当表界面足够光滑 无论液滴的量如何变化 液滴的接触角将一直保持不变 思考一下 在表界面粗糙的时候 我们观察到了接触角的变化那也就是说表面的不光滑引起了接触角的什么现象 4 5 2迫使液滴产生产生滞后现象的影响因素 1 表面粗糙 涉及概念 1 表面粗糙度 r A A A表示真正表面积 A 表示表观表面积 公式 处于平衡状态有 Kslrds KlgdscosBw Ksgrds 0K表示表面张力 rds表示表面积的增量 思考 该方程怎么来的 变式 cosBw r Ksg Ksl Klg rcosBy值得注意的是 在第一节中我们知道young方程如下 Ksg Ksl Klgcosa它表示的是液滴表面张力的一种平衡 2 由表面不均匀性和多相性引起的滞后 固体表面的不均匀性或多相性也是接触角的原因 在相的存在能垒 液体的前沿往往停留在相的交界处 前进角往往反映表面能较低的区域 或反映与液体亲和力弱的那部分固体表面的性质 而后退角往往反映表面能较高的区域 或反映与液体亲和力强的那部分固体表面的性质 对于由两种湿润性质不同的小片组成的复合表面 设其面积分数分别为f1与f2 则有如下关系 cosAc f1cosA1 f2cosA2 Cassie方程 cosAc复合表面的表观接触角 近似方程 cosAc 1 2 cosAa cosAr 4 5 4表面污染表面污染是最常见的接触角滞后的原因之一 无论是液体还是固体的表面 在污染后都会引起滞后现象 表面污染往往来自液体和固体表面的吸附作
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